Daya Aktif Daya Reaktif dan Daya Total

Jika kita mencari penjelasan di google mengenai daya aktif, reaktif, dan daya total tak jarang disuguhi gambar seperti di atas. Sebenarnya apa sih Daya Aktif, reaktif, dan Daya Total itu? Apakah penggambaran yang seperti itu sudah tepat? Berikut penjelasannya secara sederhana.

Daya aktif atau disebut juga daya nyata adalah daya yang dibutuhkan untuk menjalankan alat listrik. ingat ya: semua alat yang pakai listrik itu perlu daya aktif, tidak hanya peralatan yang bersifat pemanas atau resistif murni saja. Bahkan kalau kamu beli kipas angin, AC, motor listrik, dan alat listrik lain yang jelas kelihatan kalau alat itu bersifat induktif pasti dalam spesifikasinya ada daya aktif dan ada cos phi. Karena memang semua peralatan itu pasti butuh daya aktif untuk bekerja. Bahkan trafo pun memerlukan daya aktif. Buktinya: tidak ada trafo yang memiliki efisiensi 100%. Besarnya nilai daya aktif ini dipengaruhi oleh komponen bersifat resistif dari peralatan listrik tersebut. Simbol daya aktif adalah huruf P dengan satuan Watt.

Daya reaktif adalah daya yang "terpakai" saat suatu peralatan listrik perlu mengubah listrik menjadi magnet untuk mendukung kerjanya. Contohnya antara lain: motor listrik, peralatan yang menggunakan lilitan seperti solenid, toroid, dan sebagainya. Mengapa kata TERPAKAI diberikan tanda kutip? Karena sebenarnya daya ini bukanlah besaran yang nyata. Daya ini muncul karena kebutuhan insinyur untuk menjelaskan bahwa ada besaran imajiner yang membuat grafik arus tidak lagi sefasa dengan grafik tegangan atau muncul pergeseran sudut fasa yang dalam bahasa engineering disebut sebagai power faktor atau cos phi. Seperti pada gambar di bawah ini, arus lagging / terlambat terhadap tegangan.

Sesuai penjelasan sebelumnya, daya reaktif muncul karena adanya komponen yang bersifat induktif pada rangkaian, namun dapat dikompensasi oleh komponen yang bersifat kapasitif. Simbolnya adalah huruf Q dengan satuan VAR.

Daya total atau ada juga menyebutnya daya semu adalah daya total yang dikirimkan sumber listrik ke seluruh rangkaian, yang merupakan hasil dari aljabar vektor antara daya aktif dan daya reaktif. Simbolnya adalah huruf S dengan satuan VA.

Pada penjelasan di atas sengaja saya pakai istilah yang kurang familiar, yaitu "aljabar vektor". Menurut saya itulah istilah paling pas untuk menggambarkan hubungan antara daya aktif, daya reaktif, dan daya total. Karena daya total adalah hasil penjumlahan dari daya aktif dan daya reaktif secara vektor seperti pada gambaran di bawah ini

Sebagai contoh: jika daya aktif bernilai 400 Watt dan daya reaktif bernilai 300 VAR maka nilai daya totalnya bukan 700 VA, melainkan 500 VA. Kenapa bisa begitu? Jika kita lihat secara aljabar vektor, daya aktif dan daya reaktif memiliki arah yang berbeda, jadi keduanya tidak boleh dijumlahkan secara langsung. Untuk mencari Resultannya harus menggunakan aljabar vektor sebagai berikut:

S = √(P²+Q² + 2*P*Q*cosφ)

S = √(400² +300² + 2*400*300*cos90⁰)

S = √(400² + 300²)

S = √250.000

S = 500 VA

Karena sifatnya yang harus dilakukan penjumlahan secara vektor inilah yang menyebabkan penggambaran menggunakan gelas bir itu tidak lagi relevan, karena seolah-olah nilai S adalah penjumlahan dari nilai P dan Q menggunakan aljabar biasa, bukan aljabar vektor.

Gambar itu sebenarnya cukup bagus jika hanya dipakai untuk memberikan gambaran bahwa tidak semua daya total (S) yang disuplai oleh PLN bisa dimanfaatkan secara penuh untuk menyuplai beban. Karena dari satu porsi daya total yang dibeli dari PLN dengan satuan VA (ingat yang dijual PLN satuannya VA), ada beberapa bagian yang berubah menjadi daya reaktif, sehingga nilai daya aktif yang bisa dimanfaatkan < daya total bergantung besarnya power faktor. Semakin kecil nilai power faktornya, maka porsi aktif yang bisa dimanfaatkan juga semakin sedikit.

Contoh: terdapat 4 mesin pompa dengan daya masing-masing 200 Watt dan power faktor 0.8. Total daya aktifnya adalah 800 Watt, tapi besarnya daya total yang dibutuhkan adalah:

P/S = cos φ

S = P / cos φ

S = 800 / 0.8

S = 1000 VA.

Jadi meskipun daya total hanya 800 Watt, tapi jika langganan listriknya 900 VA tidak akan kuat karena kebutuhannya adalah 1000 VA.